本實(shí)用新型涉及一種新能源汽車(chē)控制器高壓互鎖全節(jié)點(diǎn)檢測(cè)電路。

背景技術(shù)：

高壓互鎖檢測(cè)廣泛應(yīng)用于各種高低壓均存在的系統(tǒng)中，是一種滿(mǎn)足設(shè)備安全運(yùn)行的要求。新能源汽車(chē)用控制器供電包含強(qiáng)電，涉及安全要求，因此需要檢測(cè)各高壓接口的狀態(tài)，以及控制器上蓋的安裝狀態(tài)；控制器根據(jù)全節(jié)點(diǎn)接口狀態(tài)，判斷控制器是否能正常工作。

目前新能源汽車(chē)用控制器的高壓互鎖檢測(cè)策略主要有兩種：一種是僅判斷高壓接口及上蓋安裝狀態(tài)是否全部正常，當(dāng)判斷失效時(shí)無(wú)法具體定位到哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)失效；第二種是給每一個(gè)節(jié)點(diǎn)提供微控制單元的檢測(cè)資源，邏輯上綜合各各接口狀態(tài)，但其占用微控制單元資源多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新能源汽車(chē)控制器高壓互鎖全節(jié)點(diǎn)檢測(cè)電路，本電路可實(shí)現(xiàn)高壓全節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)，有效識(shí)別失效節(jié)點(diǎn)，占用微控制單元資源少，實(shí)現(xiàn)高壓互鎖檢測(cè)功能，確保了設(shè)備的安全運(yùn)行。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型新能源汽車(chē)控制器高壓互鎖全節(jié)點(diǎn)檢測(cè)電路包括若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)、若干串聯(lián)電阻、若干并聯(lián)電阻、上拉電阻、微控制單元和直流電源，所述若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)分別與所述若干串聯(lián)電阻串聯(lián)連接，所述若干并聯(lián)電阻分別并聯(lián)于所述串接的若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)和若干串聯(lián)電阻兩端構(gòu)成若干接口檢測(cè)單元，所述若干接口檢測(cè)單元依次串接并且首端經(jīng)所述上拉電阻連接所述直流電源正極、尾端連接所述直流電源負(fù)極，所述微控制單元的檢測(cè)端口連接所述依次串接的若干接口檢測(cè)單元首端。

進(jìn)一步，所述若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)包括直流母線(xiàn)狀態(tài)開(kāi)關(guān)、第一交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)、第二交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)和控制器上蓋狀態(tài)開(kāi)關(guān)，所述若干串聯(lián)電阻包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，所述若干并聯(lián)電阻包括第五電阻、第六電阻、第七電阻和第八電阻，所述直流母線(xiàn)狀態(tài)開(kāi)關(guān)與第一電阻串聯(lián)，所述第五電阻并聯(lián)于所述直流母線(xiàn)狀態(tài)開(kāi)關(guān)和第一電阻兩端，所述第一交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)與第二電阻串聯(lián)，所述第六電阻并聯(lián)于所述第一交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)和第二電阻兩端，所述第二交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)與第三電阻串聯(lián)，所述第七電阻并聯(lián)于所述第二交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)和第三電阻兩端，所述控制器上蓋狀態(tài)開(kāi)關(guān)與第四電阻串聯(lián)，所述第八電阻并聯(lián)于所述控制器上蓋狀態(tài)開(kāi)關(guān)和第四電阻兩端，所述第五電阻、第六電阻、第七電阻和第八電阻依次串聯(lián)并且經(jīng)所述上拉電阻連接直流電源的正負(fù)極，所述微控制單元的檢測(cè)端口連接所述上拉電阻與第五電阻之間。

進(jìn)一步，所述若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)閉合狀態(tài)為正常，反之為斷開(kāi)狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述控制器上蓋狀態(tài)開(kāi)關(guān)為輕觸開(kāi)關(guān)并且設(shè)于控制器殼體與上蓋之間。

進(jìn)一步，所述同一接口檢測(cè)單元中串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的阻值相同，相鄰接口檢測(cè)單元中串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的阻值取2的指數(shù)關(guān)系。

由于本實(shí)用新型新能源汽車(chē)控制器高壓互鎖全節(jié)點(diǎn)檢測(cè)電路采用了上述技術(shù)方案，即本電路的若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)分別與若干串聯(lián)電阻串聯(lián)連接，若干并聯(lián)電阻分別并聯(lián)于串接的若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)和若干串聯(lián)電阻兩端構(gòu)成若干接口檢測(cè)單元，若干接口檢測(cè)單元依次串接并且首端經(jīng)上拉電阻連接直流電源正極、尾端連接直流電源負(fù)極，微控制單元的檢測(cè)端口連接所述依次串接的若干接口檢測(cè)單元首端。本電路可實(shí)現(xiàn)高壓全節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)，有效識(shí)別失效節(jié)點(diǎn)，占用微控制單元資源少，實(shí)現(xiàn)高壓互鎖檢測(cè)功能，確保了設(shè)備的安全運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型新能源汽車(chē)控制器高壓互鎖全節(jié)點(diǎn)檢測(cè)電路示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)用新型新能源汽車(chē)控制器高壓互鎖全節(jié)點(diǎn)檢測(cè)電路包括若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)U1至U4、若干串聯(lián)電阻R1至R4、若干并聯(lián)電阻R5至R8、上拉電阻R9、微控制單元MCU和直流電源V，所述若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)U1至U4分別與所述若干串聯(lián)電阻R1至R4串聯(lián)連接，所述若干并聯(lián)電阻R5至R8分別并聯(lián)于所述串接的若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)U1至U4和若干串聯(lián)電阻R1至R4兩端構(gòu)成若干接口檢測(cè)單元，所述若干接口檢測(cè)單元依次串接并且首端經(jīng)所述上拉電阻R9連接所述直流電源V正極、尾端連接所述直流電源V負(fù)極，所述微控制單元MCU的檢測(cè)端口連接所述依次串接的若干接口檢測(cè)單元首端。

優(yōu)選的，所述若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)包括直流母線(xiàn)狀態(tài)開(kāi)關(guān)U1、第一交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)U2、第二交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)U3和控制器上蓋狀態(tài)開(kāi)關(guān)U4，所述若干串聯(lián)電阻包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4，所述若干并聯(lián)電阻包括第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8，所述直流母線(xiàn)狀態(tài)開(kāi)關(guān)U1與第一電阻串聯(lián)R1，所述第五電阻R5并聯(lián)于所述直流母線(xiàn)狀態(tài)開(kāi)關(guān)U1和第一電阻R1兩端，所述第一交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)U2與第二電阻串聯(lián)R2，所述第六電阻R6并聯(lián)于所述第一交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)U1和第二電阻R2兩端，所述第二交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)U3與第三電阻串聯(lián)R3，所述第七電阻R7并聯(lián)于所述第二交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)U3和第三電阻R3兩端，所述控制器上蓋狀態(tài)開(kāi)關(guān)U4與第四電阻R4串聯(lián)，所述第八電阻R8并聯(lián)于所述控制器上蓋狀態(tài)開(kāi)關(guān)U4和第四電阻R4兩端，所述第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8依次串聯(lián)并且經(jīng)所述上拉電阻R9連接直流電源V的正負(fù)極，所述微控制單元MCU的檢測(cè)端口連接所述上拉電阻R9與第五電阻R5之間。

優(yōu)選的，所述若干高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)U1至U4閉合狀態(tài)為正常，反之為斷開(kāi)狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述控制器上蓋狀態(tài)開(kāi)關(guān)U4為輕觸開(kāi)關(guān)并且設(shè)于控制器殼體與上蓋之間。

優(yōu)選的，所述同一接口檢測(cè)單元中串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的阻值相同，相鄰接口檢測(cè)單元中串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的阻值取2的指數(shù)關(guān)系。有利于微控制單元更好地識(shí)別每個(gè)接口的狀態(tài)和便于電路計(jì)算。

如圖1所示，同一接口檢測(cè)單元中的串并聯(lián)電阻取值相同，相鄰接口檢測(cè)單元中串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的阻值取2的指數(shù)關(guān)系，以避免出現(xiàn)失效節(jié)點(diǎn)不易識(shí)別情況； 四個(gè)接口檢測(cè)單元串聯(lián)后，接上拉電阻至電源，上拉電阻阻值可根據(jù)微控制單元預(yù)設(shè)取樣值大小確定。

根據(jù)上述取值原則，假定控制器上蓋狀態(tài)開(kāi)關(guān)U4的串并聯(lián)電阻R4、R8選用1K，第二交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)U3的串并聯(lián)電阻R3、R7選用2K，第一交流輸出狀態(tài)開(kāi)關(guān)U2的串并聯(lián)電阻R2、R6選用4.02K，直流母線(xiàn)狀態(tài)開(kāi)關(guān)U1的串并聯(lián)電阻R1、R5選用8.2K，上拉電阻R9選用15K，直流電源V的電壓為5V。如上配置后，四個(gè)節(jié)點(diǎn)組合共有十六種狀態(tài)，不同組合狀態(tài)的最小差值間隔為42mV,理論最小識(shí)別為1.22mV。

下表為四個(gè)節(jié)點(diǎn)組合十六種狀態(tài)下的理論電壓值：

由上表可見(jiàn)，通過(guò)微控制單元MCU檢測(cè)輸出電壓，即可得到四個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，可以有效實(shí)現(xiàn)高壓互鎖檢測(cè)功能，識(shí)別和定位到失效節(jié)點(diǎn)，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

本電路中微控制單元為12位精度，基準(zhǔn)電平采用5V供電，檢測(cè)端口采用AD端口，AD端口用于將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量， AD端口有效識(shí)別的電壓為1.22mV;將每個(gè)高壓接口狀態(tài)開(kāi)關(guān)先串聯(lián)電阻，之后再并聯(lián)電阻，將此作為接口檢測(cè)單元；接口檢測(cè)單元依次串聯(lián)后與上拉電阻串聯(lián)到電源上，接口檢測(cè)單元的串并聯(lián)電阻與上拉電阻分壓后的輸出值通過(guò)微控制單元的AD端口檢測(cè)。因此本電路僅占用一個(gè)微控制單元的AD端口資源，并通過(guò)串并電阻及適當(dāng)?shù)淖柚灯ヅ洌纯蓪?shí)現(xiàn)高壓互鎖檢測(cè)功能，且在節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，能識(shí)別和定位到失效節(jié)點(diǎn)；本電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，有效節(jié)省汽車(chē)控制器內(nèi)部資源及成本。